Amateurfunk :: CAT- und PSK31-Interface für Kenwood -Transceiver (RS232)

- alles auf einer Platine -

erschienen in FUNK 01/2003

Funktion:

Anpassung von älteren Kenwood-Transceivern an den PC
für Transceiversteuerung (CAT) via RS232
für alle digitalen Betriebsarten (z. B. PSK31, SSTV etc.)
galvanische Trennung von Transceiver und PC
verhindert ärgerliche Brummschleife
kompatibel zu jeder Software, die Kenwood-Amateurfunkgeräte steuert

Ansicht vor dem Einbau in ein HF-dichtes Gehäuse

CAT- und Digimode-Interface für Kenwood

An Bauanleitungen zur Transceiver-Steuerung besteht kein Mangel. Die eine ist unnötig aufwendig, der anderen fehlt eine galvanische Trennung. Diese Schaltung wurde speziell für Kenwood-Transceiver entwickelt, besitzt eine Trennung von PC- und Transceiver-Masse und hat ein Soundkarten-Interface gleich mit an Board.

Vor der Realisation eines derartigen Projektes erfolgt eine Phase der Information: Wie haben andere das Problem gelöst? Zeitschriften wurden gewälzt und das Internet bemüht. Auf Anhieb konnte keine so recht Lösung überzeugen. Wie sind die Anforderungen?

Das zu erstellende Interface sollte, um Brummschleifen zu vermeiden, PC-Masse und Transceiver-Masse strikt trennen. Auch die NF-Kopplung zwischen TRX und Soundkarte sollte unter diesem Aspekt erfolgen. CAT- und PSK31-Interface sollte sich zudem auf einer Platine und damit in einem Gehäuse befinden. Auf eine PTT-Steuerung hingegen kann großzügig verzichtet werden, da Kenwood diese sehr praktisch über CAT-Kommandos ermöglicht. Vorteil: Eine PC-Schnittstelle, die für die PTT belegt würde, bleibt für andere Zwecke frei. Das Interface soll mit einer einzigen seriellen Schnittstelle und den Anschlüssen zur Soundkarte auskommen. Auf der Seite des TRX sollen nur die ACC1-Buchse zur Fernsteuerung des Transceivers und die ACC2-Buchse für NF-Ein- und Ausgang benutzt werden.

Im Internet fand ich eine geeignete CAT-Steuerung auf der Homepage von Patrick, TK5EP, die ich leicht verändert und um zwei NF-Übertrager ergänzt habe. Fertig ist das CAT- und PSK31-Interface! Ist hier nur von PSK31 die Rede, so bedeutet das keineswegs, dass es nur für PSK31 zu verwenden sei, auch viele weitere Modi, die über die Soundkarte arbeiten, werden selbstverständlich abgedeckt. Zur Zeit sind es beispielsweise FSK, MFSK, Throb, SSTV, MT63, Hellschreiben, Fax, WSJT und einige andere. Hin und wieder kommen interessante Betriebsarten bzw. Modulationsarten hinzu.

Warum ein Interface?

Anders als neuere Transceiver, die bereits eine normgerechte RS.232-Schnittstelle aufweisen, besitzt der TS-850 nur ein serielles TTL-Interface an der ACC1-Buchse. Das bedeutet: Kenwood erwartet TTL-Pegel (5 Volt, 0 Volt). Da der PC mit RS.232-Pegel arbeitet (+-10...15 Volt) ist eine Anpassung nötig, die in dieser Schaltung vom MAX232 durchgeführt wird. Hinzu kommt, dass Kenwood mit negativer Logik arbeitet. Die somit notwendige Invertierung der Signale wird elegant durch die Optokoppler geleistet. Als positiver "Nebeneffekt" sorgen sie für die galvanische Trennung.

Auf der NF-Seite müssen die NF-Pegel zwischen Soundkarte (Line-Out) und Mikrofoneingang des Funkgerätes angepasst werden. Der Ausgang der Soundkarte weist einen Pegel bis zu 2 Volt Spitze-Spitze auf, während der Mikrofoneingang des TRX mit etwa 20 mV sehr empfindlich ist. Ein 10:1-NF-Übertrager transformiert die Spannung bereits etwas herunter und sorgt für die galvanische Trennung. Da der Pegel danach immer noch zu hoch ist, folgt ein Spindelpotentiometer als Spannungsteiler.

Die zweite NF-Leitung zwischen TRX und PC führt vom NF-Ausgang des Transceivers zum Line-In-Eingang der Soundkarte. Hier passen die Pegel weitgehend zusammen, daher kommt ein 1:1-Übertrager zum Einsatz. Zur Feinabstimmung des Pegels ist auch hier ein Spindelpotentiometer vorgesehen. Damit ist die Schaltung weitgehend beschrieben.

Beachten Sie die fünf Drahtbrücken um den MAX232 herum.

Der Aufbau beginnt mit dem Bohren der Platine und dem Einlöten der fünf Drahtbrücken rund um den MAX232. Für die kurzen Brücken nimmt man 0,6 mm Silberdraht und für die lange einen isolierten Draht, der aus optischen Gründen auf die Lötseite der Platine gelötet wird. Die IC werden am besten gesockelt. Man setzt sie erst nach dem Prüfen der (korrekten) Spannung in die Schaltung ein. Am Ausgang des Spannungsreglers und am Spannungseingang des MAX232 muss jeweils 5 Volt anliegen. Kondensatoren schützen die Signaleingänge des MAX232 und die der Optokoppler vor möglichen HF-Einstrahlungen. Dennoch sollte man auf ein HF-dichtes Gehäuse nicht verzichten.

Im Platinenlayout wird die galvanische Trennung der beiden Masseflächen deutlich.

Erfahrungsbericht: CAT-Interface am TS 690 funktionierte nicht

...Nun habe ich der Reihe nach wieder die einzelnen Optokoppler in Betrieb gesetzt und festgestellt, dass es beim RXD (FUG-Seite) hängt. Hier kann der Optokoppler nicht auf das Massepotential runterschalten. (Eine Verkleinerung des OK Rv brachte nichts. Nun Habe ich auf der FUG Seite zwischen RXD und Masse einen Widerstand mit ca. 1,2k angelegt und das Ding läuft ufb. Verwende ein Kenwood TS690S. 73 Eberhard oe2ijl

Download von Dateien zu diesem Projekt

Und hier geht es zum Download.

Wichtig: Interface in HF-dichtes Gehäuse einbauen.

Platinen und Bausätze

Für dieses Projekt biete ich einen Bauteileservice an.